Причины и виды зарастания труб и оборудования. Понятие о стаб воды.
Появление отложений связано со свойствами воды, ее химическим составом, эффект и качеством предварительной обработки. От того, в каких формах и в каких конц присут соединения углекислоты в воде, зависит выбор метода и режима подготовки воды.
В природных водах углекислота м содержаться формах: - в виде свобуглекислоты, т.е. СО2; - недиссоциированных молекул Н2СО3; - бикарбонатных ионов HCO-; - карбонатных ионов СО32-.
при рН ≤ 4 - находится в форме свободной СО2. При увеличении рН до 8,3 содержание своб углекислоты умен почти до нуля, тогда как содержание бикарб ионов возрастает от нуля до максимума. В диапазоне рН = 8,3 - 8,4 содержание ионов HCO3- достигает 98% общего кол-ва соединений угольной кислоты, (СО2 + СО32-) приходится около 2%. При дальнейшем пов рН содержание ионов HСО3- в воде увел за счет уменьшения содержания ионов HCOJ. Своб углекислота при рН > 8,4 практически отсутствует.
Отложнеия на стенках труб и оборудовании могут быть:
· сплошные, равномерно уменьшающие живое сечение (пересыщ карб Са.);
· бугристые, возникающие в виде отдельных выступов(железобактерии);
- донные, образующиеся в нижней части труб, каналов и технологического оборудования (недост очистки воды от грубой взвеси и малых скоростей движ воды, рез-ом выпадения, упл и цем-ия трансп водой продуктов кор при умен q.
Воду не способ ни одному из этих процессов м назвать стабильной.
Применяются 2 метода опредстабильности воды:
экспериментальный (основан на увел щелочности воды при взаим св углекислоты СO2 с карбонатом кальция СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2.), Показатель стабильности воды находят из выражения С = М2/М1=рН2/рН1
При С = 1 вода стабильна; при С < 1 вода агрессивна; при С > 1 вода способна к отложению карбоната кальция.
расчетный (основан на опред индекса насыщения воды карб кальция (индекса Ланжелье) J = pH-pHs∨, где рН - действит величина рН воды; pH s∨ - величина рН воды, соответствующая равновесному насыщению воды карбонатом кальция- при котором вода, содержащая ионы Са2+ и НСО3- находится в состоянии углекислотного равновесия.
При рН > pH s∨ (J > 0) - карбонатных отложений; при рН < pH s∨ (J < 0) вода агрессивна -коррозию металлов; при рН = pH s∨ (J = 0) вода стабильна.
75.Стабилизационная обработка воды для предотвращения коррозии.
Для защиты от коррозии систем произв вод-ия стаб обработка воды -при отриц индексе насыщения менее 0,3 более трех месяцев в году. Применяют:
· подщелач известью, едким натром или содой (сода прим-ся при достат содержании ионов кальция для образования защитной пленки СаСОз);
· фильтрование через мраморную крошку (СаСО3), полуобоженный доломит - магномассу (СаСО3·MgO) или обоженный магнезит (MgO);
· удаление оксида углерода аэрированием.
Щелочные реагенты подают перед втор хлор-ем воды и поступее в Р Ч В или, если это не мешает процессу очистки и стаб воды, до отстаивания или фильтров.
При этом происходят следующие реакции:
Na2СО3 + СО2 + Н2О → 2 NaHCO3 СаО = 2СО2 + Н2О → Са(НСО3)2
Доза извести - Дн = 28 βнК1Щ, где Дн - доза извести, мг/л, в расчете на СаО;
βн - коэф, определяемый по номограмме рис. в зав-ти от рН воды и индекса насыщения J; Kt - коэф, зависящий от температуры воды: при t = 20°С - Щ - щелочность воды до стабобработки, мг-экв/л,
Дозу соды в расчете на Na2CO3, мг/л, принимают в 3 - 3,5 раза больше дозы извести в расчете на СаО, мг/л.
При стаб-и воды методом фильтрации Высота загрузки -до 2 м, скорость фили зав от тем-ры, щелоч воды и конц агрес углекислоты -vф ≤ 10-20 м/ч. Промыв с интенс 15 л/с-м2 в течение 10-15 мин или водовоздушная промыв с интенс подачи воздуха 20 - 25 л/с-м2 в течение 5 мин, а затем водой с интенс 3 -4 л/с·м2 в течение 2-3 мин. В обраб воде огран содержание железа до 0,5 мг/л, приводящее при больших концентрациях к цементированию зерен загрузки.
Стабилизация воды при ( - ) индексе насыщения м б достигнута удалением из нее изб углекислоты дегазацией с применением разл типов дегазаторов.
Агрессивность воды возрастает при увел ее солесод, сульфатов и хлоридов, снижении карб жесткости воды Жк < 2,5 мг-экв/л и рН < 6, при увел содержания кислорода более 6 мг/л и биологических обрастаниях.
другие приемы:
· нанесение разл защ покрытий с исп традиционно применяемых для этого материалов (защитные лаки, эмали, окрашивание поверхности и др.), применение катодной защиты и т.п.;
· введение ингибиторов;
· введение фосфатов, образующих защ пленки на катодных и анодных участках пов-ти металла и тормозящих коррозионный процесс;
· введение извести для создания и поддержания защитной пленки СаСО3;
· применение магнитной, ультразвук и других физ методов обработки воды.